伴随着风电产业的崛起，风力发电机的高度由最初的二十多米迅速上升到了近两百米。距离地面越高，风速越大，这样一只“人造巨兽”自然就可以发出更多的电，但与此同时，它也要经受更强风力的考验。（点击此处了解有关风力发电机的有趣知识 ）
在绝大多数人的印象里，庞大机械体的外层往往被钢铁所包裹，例如坦克、战舰、飞船以及合金战甲等。不过，风力发电机可能有些特殊——它的身躯并非完全由坚固的金属构成。要想知道其中缘由，还得先从复合材料说起。 1+1》2的复合材料 由不同类型材料组成的复合材料可以实现1+1大于2的目标。昆虫和鸟类早就明白了这个道理，例如燕子巢穴的组成材料除了泥土，往往还夹杂有甘草、碎木片等。在日常活动中，远古时期的人类也逐渐认识到材料的互补效应。例如，古埃及人的金字塔就是由石灰、火山灰等作为粘合剂，混和砂石等作为砌料修建而成的。早在公元前2000年，我国便已经出现了使用混合草茎的粘土建造的土坯房。 科学技术的发展拉开了利用现代复合材料的序幕。上世纪40年代，玻璃纤维和合成树脂实现了大量商品化生产，凭借其显著的性能优势，玻璃纤维增强材料（俗称玻璃钢）广泛应用于运载火箭外壳、汽车车身、飞机机翼等产品上。复合材料具有质量轻、强度高、韧度高、耐疲劳等优良的力学性能，这也使其成为了风电叶片材料的不二之选。 风力发电机的叶片是前端核心部件。风电机组大型化的发展趋势促使着叶片尺寸不断攀升，为保证叶片的结构可靠性和安全性，研发轻量化叶片是最直接有效的方案。虽然远远看过去，叶片似乎就是一根细长的棍子。但事实上，它外表的曲面造型极其复杂，为了捕获更多的风能，它利用了与飞机机翼相似的空气动力学原理。 在旋转过程中，叶片会持续受到气动力和自身重力的作用。在持续波动的载荷面前，金属材料往往容易因疲劳而“累坏”。这是因为，在受到反复变化的外力作用时，其机械强度会急剧下降。例如，当我们直接拉一根铁丝时，往往难以将其拉断，但反复弯折几次之后，就可以很容易地将其折断。这一特性也使金属难以满足叶片设计使用寿命的要求。虽然历史上也曾出现过铝合金材质的叶片，但很快便完全被纤维复合材料所替代。 纤维复合材料一般以“三明治”层合板结构为主，在实现轻量化目标的同时，可以将结构性能发挥到极致。当前的大型风电叶片主要是以玻璃纤维（碳纤维）和环氧树脂为代表的增强材料、夹层中间的芯材以及粘接胶构成。虽然芯材的厚度大且位于层合板的中间位置，但与两侧的蒙皮纤维相比，它对结构力学性能提升的贡献却微乎其微，所涉及结构设计也相对简单。但芯材却可以极大程度上保证层合板的稳定性，在这个角度上，它又是不可或缺的。 轻木：疯狂的木头 问题来了，什么材料适合做风电叶片的芯材呢？ 目前风电叶片最主要的芯材类型是轻木（Ochroma lagopus），又叫巴沙木（Balsa）。轻木的细胞直径大，细胞壁外堆积的物质相对较少。因此，木材的孔隙数量多且尺寸大。轻木烘干后只有水密度的十分之一，一个成年人可以轻松抬走10米长的树干。它是世界上密度最小的木材。绝大多数的树木每过一年，树干就会生长一个圆圈状的年轮，然而轻木却没有这个特征，将其锯断也无法得知它的年龄。 轻木原产于南美洲的热带雨林，生长速度极快，在破土后的10-15年内迅速生长，最终可以长到近30米高。但轻木的强度欠佳，无法成为建筑的“栋梁之材”，也不是制造家具的理想材料。 不过，“天生我材必有用”，轻木也是如此。实际生产过程中，人们通常会发挥轻木“轻”的优势。由于其材质均匀、不易变形且易于加工，常适合制作小型船舶、航模、冲浪板、浮标、乐器等产品。 在上世纪的中国，轻木受到了全民的热烈追捧。例如，包治百病的“热水”离不开一个保温瓶，而轻木的导热系数较低，因此被制作成了热水瓶瓶塞，走进了千家万户。此外，有着“国球”之称的乒乓球运动也给轻木提供了一个“用武之地”——轻木是一些高性能乒乓球拍的原材料。 那么，生产制造所需的轻木都从哪里来呢？目前，全球近95%的轻木都来源于南美的厄瓜多尔（在西班牙语中，厄瓜多尔含义为赤道），这是因为当地的湿热气候和土质为轻木提供了得天独厚的生长空间。 当然，单一的产地来源也必定存在巨大的风险，也为此后的轻木危机埋下了伏笔。其实，早在一百多年前，菲律宾、印度尼西亚和南非等国就尝试引种轻木，形成了一定的规模。自1960年起，我国的广东、海南、云南的西双版纳等地也纷纷加入了栽培轻木的大军。但这些国家和地区的产量不足，并且质量参差不齐，难以撼动厄瓜多尔的绝对地位。 早年间，轻木供大于求，利润有限，大批厄瓜多尔的民众改种其它作物。十多年前，当地人见证着全球风电产业“扶摇直上”的腾飞轨迹。“好风凭借力，送我上青云”，之前被冷落的轻木迅速成为了“香饽饽”，但不断增长的种植面积仍旧导致供不应求，一时间甚至出现了“洛阳纸贵”的现象。为了采购到充足的高品质轻木，材料代理商常年驻扎在厄瓜多尔。 即便如此，全球多个大型叶片厂商仍旧处于缺乏原料供给的状态。产量的短缺与水涨船高的价格使得轻木市场变得畸形，在其运送过程中，还会出现坐地起价、“黄牛”倒卖、高价拦截等乱象，整个轻木市场的形势也愈加严峻。 雪上加霜的是，全球蔓延的新冠疫情使南美轻木的交易更为混乱，进一步导致部分叶片制造企业举步维艰，处于无“芯”可用的困境。这对全球范围内的风电新增装机容量产生了极为不利的影响，严重制约了风电的产能。 难当重任的替代品 实际上，叶片制造商早已觉察到轻木供给的不稳定性，并积极寻求可替代的材料，但其它木材的密度均远大于轻木。迫于无奈，制造商只能将目光转向人造材料。 在人为操作下，制造具有一定抗压能力的低密度材料并非难事。比如，由铝合金或纤维制造成的蜂窝芯材已经在航空航天领域得到了广泛应用。但风电叶片体积庞大，蜂窝芯材的价格并不亲民，因此，制造商们只能另辟蹊径。 经过多方面的探索和尝试，材料学家发现，PVC（聚氯乙烯）、PET（涤纶树脂）等轻质材料具有一定的应用潜力，日常生活中常见的门窗、管道、矿泉水等塑料制品的主要成分就是PVC或PET，它们经过发泡处理后重量大幅减小，因此这类新型泡沫材料迅速赢得了小型无人机等产品制造商的青睐。 但这类轻质发泡也存在明显的缺点，即泡沫中的细小空隙很容易被树脂填充，使得其性能低于同等质量的轻木。一番权衡利弊之后，叶片设计人员也只得选择妥协——在叶片结构承载力较小的叶尖至叶中区域，他们尝试采用这些泡沫材料替换轻木，在一定程度上降低了对轻木的依赖。 既然蜂窝芯材与泡沫芯材各有千秋，为什么不考虑将它们融为一体呢？一家研发复合材料的德国公司SAERTEX似乎意识到了这一点。于是，他们迅速转变思路，在2016年推出了一款新型的芯材结构SAERfoam。 这种芯材结构主体是PU（polyurethane，聚氨酯）泡沫，而中间采用的是3D打印技术的玻璃［］纤维。据称，这种芯材的结构性能要优于轻木，重量只有轻木的四分之一左右，并且成本低廉，是轻木最为理想的替代产品。相信在不久的将来，科研人员能够找到更好的材料替代方案，让风力发电机不再依赖轻木，为清洁能源的持续稳定供给做出贡献。 来源：“科学大院”公众号（ID：kexuedayuan） 作者：城明辰 编辑：jq润滑油和润滑脂使用不当的几种表现 润滑油（俗称机油）和润滑脂（俗称黄油），在农机维修保养中被广泛应用.... 龙腾三类轴承厂 发表于 06-28 18:54 •
基于电介质电润湿设备和摩擦纳米发电机的可穿戴人体汗液监测平台 而液滴在介电润湿效应作用下运动的原理是接触角随外加电压的变化而变化。当EWOD装置中两块板之间形成摩.... 微流控 发表于 06-17 09:19 • 621次
华为最新推出电力模块3.0 助力绿电进入千行百业 6月15日，华为数字能源副总裁方良周在华为伙伴暨开发者大会2022上发表了题为《发展数字能源产业 共.... 科技绿洲 发表于 06-16 16:14 • 1162次
柴油发电机轴承位磨损的修复方法 企业的柴油发电机是一艘矿石运输船的侧桨动力源，平常启用的时候不多，在船舶靠停和离港时启用，作用是给船.... 发表于 06-14 11:57 •
中性点接地电阻柜的应用领域，它起到了什么样的作用 中性点接地电阻柜，主要安装在变压器中性点，发电机中性点和柴油机组中性点上。 在电力系统中，接地电阻柜.... 发表于 05-31 13:55 •
发电机旋转部件导电滑环的工作原理说明 导电滑环结构分为圆柱型和圆盘型。 圆柱导电滑环的环沿圆柱轴线排列，就像螺栓上的螺纹一样。 圆盘形导电.... 发表于 05-29 22:58 • 122次
碳刷滑环在发电机中的作用简述 发电机的碳刷一般是由固体导电体制成的，使用中需要更换磨损严重的碳刷。 这种固体碳刷不能与发电机的导电.... 发表于 05-29 12:24 • 199次
汽车发电机及电子真空泵企业德宏股份发布2022第一季度报告 汽车发电机及电子真空泵企业德宏股份发布2022第一季度报告，具体内容如下。 一、 主要财务数据 （一.... 汽车玩家 发表于 05-25 11:31 • 747次
电机原理及拖动的习题解答 直流电机的电刷是连接内电路和外电路的装置，换向器可以实现交、直流电势电流的转换。在直流发电机中换向器.... 发表于 05-24 15:42 •
滑环在风力发电机中的运用是怎样的 众所周知，风力发电机的使用寿命一般可达20年，随着风力发电机的使用时间边长，整个发电机系统不可避免的.... 发表于 05-23 21:04 •
多功能石油管道清管器设计方法 本文所研究设计的多功能石油管道清管器从功能和结构方面都有很大的改进。在功能方面，加热系统增加使清管器.... 发表于 05-16 14:21 •
船用发电机轴承位磨损的修复方法 发电机（Generators）是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或.... 发表于 05-13 14:34 •
福世蓝富勒烯二硫化钨润滑技术的应用案例 一、什么是富勒烯二硫化钨技术 福世蓝富勒烯IF-WS2技术源自海外高端研发平台和机构，纳米产品 包括.... 发表于 05-12 17:12 • 131次
三菱PLC编程实例之一个三台发电机两用一备的PLC程序 三菱PLC（可编程逻辑控制器）编程实例项目例程：一个三台发电机两用一备的PLC程序 发表于 05-11 15:04 • 136次
该系统使用与工业管道接触的热电发电机 （TEG），将散发的热量转换为电能，为系统中的电子设备供电.... 星星科技指导员 发表于 04-29 09:40 • 293次
发电机组接地开关柜接地电阻柜的简单介绍 10kV发电机组接地开关柜接地电阻柜主要用于柴油发电机组中性点接地系统。满足DL/T40491、IE.... bdnsdq04 发表于 04-24 13:40 • 403次
永磁线性发电机（PMLG）只是由定子、转换器和气隙组成的发电机。定子通常由铜绕组和叠片组成，旨在最大.... 科技观察员 发表于 04-22 17:32 • 571次
过去一年向制造业和供应链中的人们表明，3D打印或增材制造（AM）正在成为一种严肃而成熟的制造技术，不.... 科技观察员 发表于 04-22 15:54 • 448次
虹科方案 | 基于Profinet网络的风力发电机组齿轮箱温度采集系统 欢迎关注PROFINET是一个开放式的工业以太网通讯，具有兼容性强，速度快，实时性高的特点，在风力发.... 虹科环境监测 发表于 04-22 11:20 •
发电机轴磨损的维修方法 发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流.... 发表于 04-21 16:02 •
轴承的类型及应用介绍，如何判断轴承的好坏 深沟球轴承 最具代表性的滚动轴承，用途广泛 可承受径向负荷与双向轴向负荷 适用于高速旋转及要求低噪声.... 发表于 04-20 18:04 • 214次
48伏电气系统为汽车赋能动力总成及更多系统 许多汽车制造商正在将起动器和发电机、直流/直流转换器和电池管理等系统以及HVAC压缩机、正温度系.... 星星科技指导员 发表于 04-20 10:17 • 397次
如何实现多个柴油发电机组共用一台接地电阻柜 随着科学的发展，时代的进步，使得日常生活中对电能的需求必不可少。 那么，电是怎么产生的呢？下面给大家.... 发表于 04-19 10:19 • 116次
发电机中性接地电阻柜的介绍 发电机中性点接地电阻柜已广泛应用于城市供电系统、电厂、地铁、冶金及石化等系统，积累了非常多的成功的运.... 发表于 04-18 16:08 •
一般我们熟知的发电机都是需要外置的发动机提供动力，机械能通过发电机转换为电能，那你见过这种圆形的发电.... 小象电动 发表于 04-06 11:56 • 1173次
AZCL智能集成式电力电容器的应用 摘要：山西某人民医院中，设备功率因数在0.8左右，供电局依据功率因数增减收费，功率因数小于0.9，电.... 发表于 03-31 09:46 •
HARMAN数字化转型方案通过CMMI评估 耐世特汽车推出EDRIVE产品线 三星电子有限公司的全资子公司哈曼专注于汽车、消费和企业市场的互联技术，宣布其数字化转型解决方案 .... 牵手一起梦 发表于 03-30 11:14 • 441次
中性点接地电阻柜是如何区分的 中性点接地电阻柜的功能主要是保护电力系统，与电阻相比，功能更全面。中性点接地电阻柜主要用于防止运行中.... 发表于 03-07 09:55 • 157次
电瓶修复技术—谈谈更多大家所希望的电池 电瓶修复技术——谈谈更多大家所希望的电池！ 电瓶修复 发表于 02-20 11:41 • 632次
电机也被称为马达，它是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。那么我们一起看看国内十大发.... 璟琰乀 发表于 02-01 10:23 • 10462次
风力发电机组振动状态检测与故障诊断系统设计 时代在不断发展的同时，风力发电机组振动状态监测与故障诊断要求也在不断地提升，在进行其系统设计的过程中.... 发表于 01-23 10:30 • 128次
有刷电机是内含电刷装置的将电能转换成机械能(电动机)或将机械能转换成电能(发电机)的旋转电机，它是所.... 我快闭嘴 发表于 01-21 17:07 • 2374次
盘点2021年直线电机3D打印技术在汽车领域的典型应用 近几年，3D打印技术日益成熟，其在建筑领域、医学领域、汽车领域等都有众多实际应用案例。 发表于 01-07 09:26 • 368次
直线电机生产厂家谈羽绒服涨价 12月13日，“羽绒服涨价”登上360资讯时事热点榜。 发表于 12-28 09:34 •
直线电机3D打印纳米磁铁揭示磁场世界 近期，由英国剑桥大学卡文迪什实验室带领的团队借助先进的3D打印技术成功制造出了磁性双螺旋。 发表于 12-28 09:33 • 368次
直线模组助力的技能人才队伍建设成果展技能技艺展演 直线模组助力的技能人才队伍建设成果展技能技艺展演。近日，2021年我国行业职业技能竞赛——第四届我国.... 发表于 12-20 16:14 • 606次
直线模组3D打印技术成功应用于脑科手术 直线模组3D打印技术成功应用于脑科手术。3D打印技术在医学上面的应用很多，近日，在商洛市中心医院一场.... 发表于 12-16 16:21 • 223次
直线模组助力安医大开展3D打印技术应用于手术诊治 直线模组助力安医大开展3D打印技术应用于手术诊治。日前，安医大一附院临床数字医学转化中心在自主设计处.... 发表于 12-15 09:25 • 127次
NS系列接地电阻柜类型 NS系列接地电阻柜根据保护对象主要分成几下几种： 1.NS-DR低压接地电阻柜：在0.22kV~0..... 发表于 12-11 10:07 • 208次
不间断电源UPS与发电机的匹配配置方案 在UPS与发电机匹配使用中，只需为UPS配置少量后备电池以备切换时使用。发电机与市电转换即可以手动，也可以设置自动切换设... 发表于 11-16 08:31 • 1112次
换向器在发电机中有何作用 什么是换向器？换向器原理是什么？换向器的结构是由哪些部分组成的？换向器在发电机中有何作用？ 发表于 11-11 07:05 • 1042次
继电保护配置图应包含哪些内容呢 继电保护配置图有何作用？继电保护配置图应包含哪些内容呢？... 发表于 10-26 06:11 • 1436次
微型机发电机纵差保护方案主要有哪几种 微型机发电机纵差保护方案主要有哪几种？冲激响应不变法设计滤波器时发生混叠的根本原因是什么？求大神解答 发表于 10-25 09:12 • 669次
自清洗水过滤器在冷却循环水系统中有何应用 自清洗水过滤器在冷却循环水系统中有何应用？密闭式循环冷却水系统和敞开式循环冷却水系统有什么区别？... 发表于 10-25 06:11 • 414次
核电站是由哪些部分组成的 什么叫核电站？它是干什么用的呢？核电站是由哪些部分组成的？... 发表于 10-22 09:01 • 620次
电桥的电池电压不足会有什么影响 电桥的电池电压不足会有什么影响？三相异步电动机在运行时出现一相电源断电会有什么后果？三相交流测速发电机有何作用？ 发表于 10-22 08:13 • 911次
异步电动机发生空载或轻载会有什么后果 三相同步电动机的转子在什么情况下才产生同步电磁转矩呢？测速发电机在自动控制系统中有何作用？异步电动机发生空载或轻载会... 发表于 10-22 07:07 • 887次
EXP功能板插箱主要有哪些功能 EXP功能板插箱是什么东西？EXP功能板插箱主要有哪些功能？ 发表于 10-22 06:40 • 522次